El condensador de filtrado solo agrega ruido en un divisor de riel

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Diga que necesito hacer un esquema de inversión de señal de muy bajo ruido. Para eso se me ocurrió el siguiente esquema: el U2 es un opamp de bajo ruido en una configuración invertida, y el esquema alrededor de U1 es un divisor de riel que se ve típicamente en los pedales de guitarra. Proporciona el nivel "básico" para el U2. convirtiendo así una fuente de alimentación unipolar en un bipolar.

El problema es que la simulación muestra que la eliminación del capacitor de filtrado C2 mejora drásticamente las características de ruido por alguna razón. Cuando C2 está conectado, hay un pico muy claro a aproximadamente 20 kHz, mientras que al eliminarlo se elimina el pico (los gráficos también se muestran a continuación).

Entonces, la pregunta es: ¿qué causa este pico? ¿Por qué no puedo agregar un filtro adicional usando el capacitor C2 (incluso la hoja de datos TLE2426 del divisor de riel sugiere dejar solo el capacitor C1)? Ni siquiera mejora las características de ruido en el rango de frecuencia de ~ 1kHz, entonces, ¿cuál es el punto en él? En los pedales de guitarra, las características de ruido no son tan importantes, pero aún así, ¿por qué está entonces en los pedales de guitarra si no mejora las características en ninguna frecuencia? ¿Alguna sugerencia sobre si debo quitar el condensador C2 en mi caja o cómo debo volver a implementar el separador de rieles?

P.S. Si no está claro: he usado el mismo esquema para ambas pruebas, la única diferencia es el condensador C2. En ambos casos, probé el esquema completo que se muestra a continuación con U1 y U2, ¡estos no son esquemas separados! La entrada y la salida son la entrada y la salida de U2, U1 solo proporciona el voltaje del riel medio. Acabo de intentar quitar el condensador C2 de este esquema.

    
pregunta sx107

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Como dijo @brhans, la mayoría de los sistemas operativos se vuelven inestables en la configuración de ganancia unitaria si controlan la carga capacitiva. Ese es el caso, cuando pones grandes 10uF C2. De acuerdo con la hoja de datos de TL072, hay una resistencia de salida de 128 ohmios, lo que hace que el circuito RC esté en conjunción con C2. Hace un cambio de fase adicional, que a cierta frecuencia convierte la retroalimentación negativa en positiva, lo que lleva a la oscilación. ¿Por qué quieres usar C2?

Si el propósito es además filtrar el ruido, entonces, como sugiere @brhans, use la resistencia en serise con C2. Sí, aumentará la resistencia de salida de CC del divisor, pero desacoplará la gran capacitancia del bucle de realimentación y eliminará la oscilación. Además, puede seleccionar opamp que sea 'capaz de manejar cargas capacitivas ilimitadas', AD826, por ejemplo.

    
respondido por el Eugene K
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Esa tapa es potencialmente muy importante, ya que reduce el efecto del ruido en la línea de alimentación. En el peor de los casos, si la salida del circuito genera una carga de alta potencia, todo el sistema puede oscilar como los efectos de impulsar la alimentación de la carga de nuevo en la entrada.

En cuanto al aumento de ruido, no tengo ni idea. Sin embargo, sería extremadamente bueno si corriera los dos circuitos utilizando el mismo amplificador operacional y el mismo circuito. Es decir, inversor vs inversor o seguidor vs seguidor. En su forma actual sus resultados no son directamente comparables.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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